叠层电感元件之材料

随着信息产业的飞速发展，叠层电感（MLCI，Multilayer ceramic Inductance）和叠层瓷珠（MLCB，Multilayer Ceramic Bead）以及叠层片式LC组合元件已经成为最重要的片式电子元件之一。

传统电感元件结构的核心是导线绕组为线圈，从而获得所需电感量及其他参数指标。小型化和抗电磁干扰性能无法进一步改聋，采用独石化不仅能减小体积，而且还具有很好的磁屏蔽MLCI和MICB具有小体积、高可靠磁屏蔽以及适用于高密度自动装配等特点，应用于具计

算机、录像机、电视机、摄像机、汽车电子、传真机、数字式移动通信等领域的电磁或射频干扰抑制。

1. 叠层电感材料

制造MLCI和MLCB的关键技术之一就是制备高性能低温烧结（约900℃)铁氧体磁粉，这些磁粉应当具备以下特性：

①能够低温烧结：在900℃左右烧结时，即可获得致密的微观结构和优良电磁性能。

②能与Ag(Pd-Ag)浆共烧：在900℃左右与Ag浆共烧时，不与Ag发生化学反应，不出现Ag离子迁移现象。

③满足流延及印刷工艺要求：磁粉的颗粒度分布、形貌、表面特性等适合流延或印刷工艺要求。

④满足三层镀工艺要求：用磁粉制成MLCI和MLCB后，其表面特性能适应端电极三层镀的工艺要求。

适合于MLCI和MLCB的软磁铁氧体是尖晶石晶系NiZn(Fe2O3、NiO、ZnO)系列，平面六角晶系Co2Zn(Fe2O3、BaCO3、Co3O4)系列。

叠层电感元件

（1）材料的制备方法

制备高性能低温烧结（约900℃)铁氧体磁粉的方法主要有固相反应法和软化学（Soft Chemistry)法。

①固相反应法

一般的NiZn铁氧体的烧结温度约1200℃,为了将其降低到900℃上下，采取两个步骤：

第一步，首先在组成中用相当数量的Cu2+置换Ni+/Zn2+,并选择缺铁配方。在工艺上尽量加磁粉的比表面积，从而将烧结温度降低到1050℃附近。第二步，加入助熔剂或低熔点玻璃相，进一步把烧结温度降低到900℃以下，从而制备了低温烧结NiCuZn铁氧体磁粉。然而NiCuZn铁氧体在500MHz时性能就变得很差，六角晶系Co2Zn系列高频性能好。一般的六角晶系铁氧体烧结温度为1200~1300℃，必须将其降低到900℃上下。如：先配制用NiO、MnO、ZnO及MgO置换部分Co3O4的烧块，球磨粉碎。再按原材料Fe2O3、BaCO3、Co3O4(烧块）摩尔比为3:2:12配制，用球磨方式混料16h,在空气中950~1300℃预烧2h。再用球磨粉碎，在这次球磨过程中加入质量分数为1%~5%的硼硅玻璃、CuO和／或Bi2O3作为助熔剂。粉体的比表面积为10㎡/g,把烧结温度降低到930℃。

②软化学法

软化学法是指中低温或溶液中通过一般化学反应制备材料的方法。该方法能使起始反应物在分子尺寸上均匀混合，经过生成前骚物或中间体，最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。它产生了一系列新型的材料制备技术。主要包括；溶胶-凝胶过程、插入反应、离子交换过程、水热法、助熔剂法、初产物法及一些电化学过程等。

软化学法制备NiCuZn铁氧体粉料，其颗粒分布相当集中，绝大部分颗粒集中在30~50nm之间，在不添加任何助熔剂的条件下，在900℃以下的温度烧结就能得到微观结构致密、晶粒均匀、无异相的尖晶石相。

软化学法制备六角晶系Co2Zn系列铁氧体粉料，在压制成生坯后，于900℃空气中烧结，即可获得晶粒均匀致密的微观结构，没有出现巨晶。